ＣＰ／ＭがＴＫ－８０互換のワンボードマイコンの上で復活します
ＮＤ８０ＺⅢとＭＹＣＰＵ８０の上でＣＰ／Ｍが走ります！
［第３１６回］
●前回の訂正
前回の終わり近くで命令のクロック数を計算していますが、ＯＵＴ命令のクロック数が違っていることがわかりました。
当初の説明では１０クロックとしていたのですが、その後のさらなる動作テストの過程でその値が間違いであることがわかりました。
Ｚ８Ｓ１８０は日立のＨＤ６４１８０のセカンドソース品である、という認識から（これも正しくないということがわかりました）主にＹ様から送っていただいたＨＤ６４１８０の解説書を参照してきました。
やっぱり日本語のほうが読み易いものですから、オリジナルもセカンドソースも同じという認識で、ついＺ８Ｓ１８０のＭＡＮＵＡＬではなくてＨＤ６４１８０の解説書のほうを参照してしまいました。
で。
そのＨＤ６４１８０の解説書では、ＯＵＴ命令のクロックは確かに１０クロックと書いてあります。
手元にＨＤ６４１８０の実物がありませんから、本当のところがどうなのかはわかりません。
とにかくＺ８Ｓ１８０を使って前回に引き続いてさらに詳しくＩ／Ｏアクセスのテストを行ないましたが、その結果を分析する過程で、どうしてもＯＵＴ命令（およびＩＮ命令）のクロック数がＨＤ６４１８０の解説書にある数値よりも１クロック多くないと計算が合わないことに気が付きました。
前回の説明でも、オシロで確認した結果からは、ＯＵＴ命令が１１クロックであるとしたほうがよりぴったりするのですが、なにしろ解説書に１０クロックと書いてあるものですから、見た結果よりも計算結果のほうを優先してしまいました。
世の中にはこういう事例もよくありまして、どうしても実験結果よりも理論値を優先してしまいがちです。
下は前回お見せした写真です。
この写真の説明ではちゃんと「出力Ｌの期間は約１．３μｓです」と書いているのですよねえ。
ＣＨ２のＬの期間は右端がちょっと陰に隠れてしまっていますが、ＣＨ１の２つのＷＲパルスの間隔のほうがはっきりわかります。
どう見てもしっかり１．３μｓあるようにしか見えません。
それなら合計クロックは２６クロックでなくてはいけない計算です。
そこであらためてＺ８Ｓ１８０の英文ＭＡＮＵＡＬをさぐってみたのですが。
どうも今ひとつはっきりしないのですよねえ。
いろいろさぐっていってだんだんわかってきましたことは。
そもそももとは日立のＨＤ６４１８０がオリジナルでありまして、それのセカンドソースとしてＺｉｌｏｇが生産しましたのがＺ８０１８０というナンバーの石らしいのですが。
それからがちょいとややこしくて、その後にＺｉｌｏｇが独自のバージョンアップを施したのがＺ８Ｓ１８０ということになっております。
ところがＺｉｌｏｇやその他のサイトで入手できるＭＡＮＵＡＬ類は、そのＺ８０１８０とＺ８Ｓ１８０がごちゃまぜになってしまっておりまして、正確なところがよくわかりません。
困ったものです。
ま。
Ｚｉｌｏｇ社もＺ８Ｓ１８０はＺ８０と同じくＣｌａｓｓｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓのカテゴリに置いていらっしゃるようですので、ＭＡＮＵＡＬ類もあまり期待できそうにありません。
とにかくＺ８Ｓ１８０そのもののＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｎｕａｌはみつけることができませんでした。
やっとみつけましたのが、このＺ８０１８５ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｍａｎｕａｌです。
［出典］Ｚｉｌｏｇ社 Ｚ８０１８５ ＵＳＥＲ’Ｓ ＭＡＮＵＡＬ
Ｚ８０１８５は１００ｐｉｎのコントローラらしいのですが、Ｚ８Ｓ１８０ ｃｏｒｅを使っているとのことなので、それならこのＭａｎｕａｌに記載されているタイミングはＺ８Ｓ１８０として読んでもよいのでは、と思います。
そこで、問題のＯＵＴ （ｎ），Ａのクロックについてなのですが。
やっぱりＯＵＴ （ｎ），Ａは１１クロックのようでありました。
［出典］Ｚｉｌｏｇ社 Ｚ８０１８５ ＵＳＥＲ’Ｓ ＭＡＮＵＡＬ
ここには３つのクロックが記載されています。
左側のＺ８０ Ｔ Ｓｔａｔｅｓというのは、参考として記載されているＺ８０のクロック数です。
次のＺ１８０ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｔ Ｓｔａｔｅｓは内蔵のＩ／Ｏレジスタをアクセスするときのクロック数で、その右にあるＺ１８ｘ Ｏｔｈｅｒ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｔ Ｓｔａｔｅｓというのが、外部Ｉ／Ｏアクセス時のクロック数のようです。
●ＩＮ命令のクロック
実は以上のことはＩＮ Ａ，（ｎ）命令にもあてはまります。
ＩＮ命令は今までのテストプログラムでは使っておりませんが、実際にはそのテストもしておりまして、その検証の過程で、やはりＩＮ命令のクロックもＨＤ６４１８０の解説書に記載されている数値と異なっているらしいことに気が付きました。
ＨＤ６４１８０の解説書ではＩＮ Ａ，（Ａ）のクロック数は９クロックになっていますが、Ｚ８０１８５ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｍａｎｕａｌでは１０クロックになっています。
［出典］Ｚｉｌｏｇ社 Ｚ８０１８５ ＵＳＥＲ’Ｓ ＭＡＮＵＡＬ
●ＲＤとＣＳの信号波形
しかし前回も書きましたようにＩＮ命令の場合には、クロック数などよりも、８２Ｃ５５のＣＳからＲＤパルスまでのセットアップタイムが最低２５ｎｓ必要である、ということが何よりも問題でありました。
ＣＰＵクロックが２０ＭＨｚでは、その値は一体どのくらいになるものか、とにもかくにもまずは確認してみることにいたしました。
ＣＰＵクロック２０ＭＨｚで、
ＬＯＯＰ：ＩＮ Ａ，（ＦＡ）
ＪＰ ＬＯＯＰ
を実行し、８２Ｃ５５のＲＤ端子とＣＳ端子の入力信号をオシロで観測してみました。
上側（ＣＨ１）がＲＤで下側（ＣＨ２）がＣＳです。
上でクロック数について考察してきましたので、まずＩＮ命令のクロック数を確認してみることにいたします。
ＲＤからＲＤまでは０．９５μｓのようです。
ここから逆算すると、０．９５／０．０５＝１９（クロック）です。
ＪＰ命令は９クロックですから、おお、ＩＮ Ａ，（ｎ）はやっぱり上のＭａｎｕａｌにある通り、１０クロックでした。
納得です。
それはよいのですけれど。
肝心の、ＣＳとＲＤの間のセットアップタイムはどうでしょうか？
時間軸を拡大してみました。
うむむ。
とても２０ｎｓはなさそうです。
もう少し拡大してみました。
おおお。
やっと、１０ｎｓというところでしょうか。
これでは、とても駄目なようですねえ。
なんたって、ここは最低２０ｎｓ必要というところなのですから。
まともに動くわけはない。
しかし。
何事もやってみるまで、結果はわからないものなのです。
次回。
必見でありますよ。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第３１６回］
２０１３．２．１２ｕｐｌｏａｄ
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